水泥中的海藻粉降低混凝土的碳排放而不牺牲强度

现代世界是用混凝土建造的。除了水以外,人类每年使用的混凝土多于其他任何材料。然而,水泥是混凝土的关键组成部分,是全球所有二氧化碳排放量的10%的来源。

来源:英国物理学家网首页
从海藻到结构材料:将一种称为Ulva(右培养皿)的海藻干燥(中心),粉末状(左),然后与传统水泥(烧杯)直接混合。较深的水泥立方体(顶部中心)含有5%的海藻重量。学分:马克·斯通/华盛顿大学

现代世界是用混凝土建造的。除了水以外,人类每年使用的混凝土多于其他任何材料。然而,水泥是混凝土的关键组成部分,是全球所有二氧化碳排放量的10%的来源。

为了解决这个问题,华盛顿大学和微软大学的研究人员通过将干燥的海藻与水泥混合在一起,开发了一种新型的低碳混凝土。海藻结构水泥在保留其强度的同时,全球变暖潜力降低了21%。多亏了机器学习模型的辅助,团队在通常会采用的一小部分时间内就达到了这个新的配方。

机器学习

这些发现已在物质上发表。

调查结果 物质

“水泥无处不在 - 它是现代基础设施的骨干 - 但它具有巨大的气候成本,”高级作家材料科学与工程学助理教授Eleftheria Roumeli说。

“令人兴奋的是,我们展示了如何将丰富的光合材料(如绿色海藻)纳入水泥中以减少排放,而无需昂贵的处理或牺牲性能。”

产生一公斤水泥的发射近一公斤二氧化碳。这些排放中的大多数来自用于加热原材料的化石燃料,以及在生产过程中发生的称为钙化的化学反应。

2 化石燃料 生产过程

海藻是一个碳水槽:它将碳从空中拉出并在生长时储存。而且,值得注意的是,它可以直接替换混凝土中的某些水泥,从而使结果大大较小。

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